Загрузка...

Полезная информация

Паропроницаемость стеновой конструкции

Паропроницаемость стеновой конструкции

В данной статье изложена европейская базовая методика определения сопротивления диффузии водяного пара, что позволяет на этапе выбора стеновых материалов избежать конструктивных ошибок.


Для начала необходимо внести ясность относительно диффузии водяного пара в ограждающих конструкциях.


Оперируя терминологией применяемой в отечественной теплофизике раскрыть эту тему в понятных деталях практически невозможно, поэтому для упрощенного объяснения процессов я буду использовать опыт и данные ученых из Германии. Данная тема весьма сложна, но овладев базовыми понятиями, можно заранее оценить правильность предполагаемой стеновой конструкции.


Представьте себе расположенный в помещении объёмный прямоугольный параллелепипед с размерами граней 1м, т.е. фактически это куб с объёмом 1м3.


Проницаемость PCC

На поверхность АВВ1А1 действует давление Р1, а на поверхность DСC1D1 действует давление P2, воздух в этом кубе неподвижный. Примем, что P2 больше P1 и разность этих давлений постоянна и составляет 1 Па. По причине разности давлений водяной пар, содержащийся в воздухе, устремиться от поверхности DСC1D1 к поверхности АВВ1А1. За 1 час произойдет перемещение некоторого количества грамм водяного пара, назовём эту величину К воздуха.


Теперь представим, что вышеописанный куб сделан из определенного паропроницаемого материала и находится в аналогичных условиях. Так же, как и в случае с воздухом, за 1 час произойдет перемещение некоторого количества грамм водяного пара, назовём эту величину К материала. Отношение К воздуха к Кматериала называется коэффициентом сопротивления диффузии µ, при этом данная величина всегда больше единицы и достаточно сильно меняется не только в рамках разнородности материалов, но и в рамках однородных материалов при их разной плотности.


При многослойной стеновой конструкции толщина каждого слоя, как и его коэффициент сопротивления диффузии как правило разные. При произведении толщины слоя d на коэффициент сопротивления диффузии µ мы получим сопротивлением диффузии µd соответствующего слоя материала. Сопротивление диффузии имеет единицу измерения метр и показывает насколько сопротивление диффузии слоя строительного материала толщиной d больше или меньше сопротивления слоя диффузии воздуха толщиной 1 метр.


Чем выше значение произведения µ*d, тем менее паропроницаем соответствующий слой материала. Другими словами, для обеспечения паропроницаемости стеновой конструкции произведение µ*d должно увеличиваться от внешних (наружных) слоёв стены к внутренним. В нижеследующей таблице приведены значения теплопроводности, плотности и коэффициента сопротивления диффузии µ для некоторых материалов, в соответствии с открытыми европейскими источниками.



Наименование материала Плотность, кг/м3 Теплопроводность, Вт/м*К Коэффициент сопротивления диффузии
Клинкерный кирпич полнотелый 2000 1,05 100
Клинкерный кирпич пустотелый (с вертикальными пустотами) 1800 0,79 70
Керамический кирпич полнотелый, пустотелый и пористый 600 0,35 5
700 0,38 6
800 0,41 7
1000 0,47 8
1200 0,52 9

Учитывая вышесказанное давайте разберем предполагаемые варианты конструкции стен

Проницаемость PCC
1. Керакам Супертермо
2. Внутренняя штукатурка
3. Клинкерный кирпич LATONIT
4. Вентиляционный зазор

1. Несущая стена c облицовкой пустотелым клинкерным кирпичом LATONIT. Для упрощения расчетов примем, что произведение коэффициента сопротивления диффузии µ на толщину слоя материала d равно значению М. Тогда, М супертермо=0,38*6=2,28 метра, а Мклинкера(пустотелый, формата NF)=0,115*70=8,05 метра. Поэтому при применении клинкерного кирпича необходим вентиляционный зазор.


Если у Вас есть желание иметь клинкерный фасад без вентиляционного зазора, то выход можно найти в применении клинкерной плитки LATONIT. Толщина клинкерной (полнотелой) плитки бывает разная: 9мм,14мм,15мм и 17мм. Даже при применении клинкерной плитки с максимальной толщиной 17мм мы получим значение М=0,017*100=1,7 метра, что меньше значения М супертермо. При этом внешний вид фасада и его эксплуатационные характеристики будут аналогичны клинкерному кирпичу.

Проницаемость PCC
1. Керакам Супертермо
2. Внутренняя штукатурка
3. Кирпич ручной формовки LATONIT
4. Технологический зазор заполненный кладочным раствором

2. Несущая стена с облицовкой керамическим полнотелымкирпичом ручной формовки LATONIT.

Плотность кирпича LATONIT составляет около 1600 кг/м3, а данных по коэффициенту сопротивления диффузии µ соответствующего такой плотности в таблице нет. Поэтому используем интерполяцию, принимая во внимание, что при увеличении плотности керамического кирпича на 200 кг коэффициент сопротивления диффузии увеличивается на 1. В этом случае для плотности 1600 кг/м3 значение µ будет равно 11. Тогда М heylenbricks=0,100*11=1,1 метра, что меньше значения М супертермо.


Влагостойкость или если быть точнее, то морозостойкость, у облицовочного полнотелого кирпича ручной формовки LATONIT соответствует классу F2, что эквивалентно "нашей" морозостойкости от 100 циклов.


В соответствии с европейскими нормами класс F2 является максимальным и позволяет использовать кирпич для наружных работ без ограничений и без покрытия гидрофобизирующими составими. В соответствии с российскими нормами ( ГОСТ 530-2007 ) морозостойкость лицевого кирпича должна быть 50 циклов, что так же позволяет говорить о применении кирпича HEYLEN BRICKS на фасаде без ограничений.


Паропроницаемость стен или что такое точка росы

Проницаемость PCC

Что бы ответить на этот вопрос нам необходимо разобраться в понятиях паропроницаемость и точка росы.


ТОЧКА РОСЫ — это температурный промежуток, при котором происходит конденсация воды из насыщенного пара. Так например, при относительной влажности в вашей местности равной 55% это происходит в промежутке от +9 градусов Цельсия до +11. Температура может меняться, но незначительно и зависеть от влажности в воздухе. Это физика и какой бы паропроницаемой не была ваша стена, если внутри её обозначится данный температурный промежуток, от конденсата вы не застрахованы.


Другое дело, что этот промежуток может приходиться на материал, где влага в принципе не возможна, например экструдированный пенополистирол или пенополиуретан и тогда это понятие будет носить теоретический характер.


Вот для этого и необходимо правильно рассчитать толщину утеплителя термопанелей

чтобы точка росы всегда была внутри пенополистирола, то есть при самом низком отрицательным значением воздуха на улице зимой, температура вашей стены не приближалась к критическим параметрам точки росы.


Допустим, вы захотите облицевать кирпичную стену нашими термопанелями, куда же исчезает вода из кирпичной стены, если пенополистирол паронепроницаемый как материал.


Экструдированный пенополистирол, как материал имеет низкую паропроницаемость ,но изделие из него это другое дело. Посмотрите на окно, стекло ничего не пропускает, но откройте форточку и свежий воздух вам обеспечен. Так и в случае с нашими термопанелями, они справятся с поставленными задачами, а на сомнениях о мокрых стенах, мы разберём понятие паропроницаемости.


ПАРОПРОНИЦАЕМОСТЬ — это способность пропускать через себя молекулы воды при определенных условиях, обращаем ваше внимание на условия.


  • Например: на улице зима-мороз, внутри помещения плюсовая температура, даже если вы не в ладах с физикой, то все равно поймете что, при нагревании замкнутого помещения, давление в нём повышается и становится больше атмосферного. А дальше все зависит от материала стены, либо молекулы воды с трудом, продираются сквозь него, либо пролетают с «ветерком». Летом ситуация обратная, на улице жара, а у вас кондиционер не умолкает
  • Но не стоит забывать, что за определенный промежуток времени, сквозь разные материалы одинаковой толщины, может «пролезть» разное количество молекул воды и изменяя толщину материала вы сможете добиться того, чтобы « пролазило» нужное вам количество молекул
  • В качестве примера: 17 см. кирпича пропускает столько же воды, как и 2 см. экструдированного пенополистирола. Оперируя аналогичными данными по другим материалам, вы легко добьетесь требуемого равновесия.

Материал Коэффициент паропроницаемости, мг/(м*ч*Па)
Железобетон 0,03
Бетон 0,03
Раствор цементно-песчаный (или штукатурка) 0,09
Раствор цементно-песчано-известковый (или штукатурка) 0,098
Раствор известково-песчаный с известью (или штукатурка) 0,12
Керамзитобетон, плотность 1800 кг/м3 0,09
Керамзитобетон, плотность 1000 кг/м3 0,14
Керамзитобетон, плотность 800 кг/м3 0,19
Керамзитобетон, плотность 500 кг/м3 0,30
Кирпич глиняный, кладка 0,11
Кирпич, силикатный, кладка 0,11
Кирпич керамический пустотелый (1400 кг/м3 брутто) 0,14
Кирпич керамический пустотелый (1000 кг/м3 брутто) 0,17
Крупноформатный керамический блок (тёплая керамика) 0,14
Пенобетон и газобетон, плотность 1000 кг/м3 0,11
Пенобетон и газобетон, плотность 800 кг/м3 0,14
Пенобетон и газобетон, плотность 600 кг/м3 0,17
Пенобетон и газобетон, плотность 400 кг/м3 0,23
Плиты фибролитовые и арболит, 500-450 кг/м3 0,11 (СП)
Плиты фибролитовые и арболит, 400 кг/м3 0,26 (СП)
Арболит, 800 кг/м3 0,11
Арболит, 600 кг/м3 0,18
Арболит, 300 кг/м3 0,30
Гранит, гнейс, базальт 0,008
Мрамор 0,008
Известняк, 2000 кг/м3 0,06
Известняк, 1800 кг/м3 0,075
Известняк, 1600 кг/м3 0,09
Известняк, 1400 кг/м3 0,11
Сосна, ель поперек волокон 0,06
Сосна, ель вдоль волокон 0,32
Дуб поперек волокон 0,05
Дуб вдоль волокон 0,30
Фанера клееная 0,02
ДСП и ДВП, 1000-800 кг/м3 0,12
ДСП и ДВП, 600 кг/м3 0,13
ДСП и ДВП, 400 кг/м3 0,19
ДСП и ДВП, 200 кг/м3 0,24
Пакля 0,49
Гипсокартон 0,075
Плиты из гипса (гипсоплиты), 1350 кг/м3 0,098
Плиты из гипса (гипсоплиты), 1100 кг/м3 0,11
Минвата, каменная, 180 кг/м3 0,3
Минвата, каменная, 140-175 кг/м3 0,32
Минвата, каменная, 40-60 кг/м3 0,35
Минвата, каменная, 25-50 кг/м3 0,37
Минвата, стеклянная, 85-75 кг/м3 0,5
Минвата, стеклянная, 60-45 кг/м3 0,51
Минвата, стеклянная, 35-30 кг/м3 0,52
Минвата, стеклянная, 20 кг/м3 0,53
Минвата, стеклянная, 17-15 кг/м3 0,54
Пенополистирол экструдированный (ЭППС, XPS) 0,005 (СП); 0,013; 0,004
Пенополистирол (пенопласт), плита, плотность от 10 до 38 кг/м3 0,05 (СП)
Пенополистирол, плита 0,023
Эковата целлюлозная 0,30; 0,67
Пенополиуретан, плотность 80 кг/м3 0,05
Пенополиуретан, плотность 60 кг/м3 0,05
Пенополиуретан, плотность 40 кг/м3 0,05
Пенополиуретан, плотность 32 кг/м3 0,05
Керамзит (насыпной, т.е. гравий), 800 кг/м3 0,21
Керамзит (насыпной, т.е. гравий), 600 кг/м3 0,23
Керамзит (насыпной, т.е. гравий), 500 кг/м3 0,23
Керамзит (насыпной, т.е. гравий), 450 кг/м3 0,235
Керамзит (насыпной, т.е. гравий), 400 кг/м3 0,24
Керамзит (насыпной, т.е. гравий), 350 кг/м3 0,245
Керамзит (насыпной, т.е. гравий), 300 кг/м3 0,25
Керамзит (насыпной, т.е. гравий), 250 кг/м3 0,26
Керамзит (насыпной, т.е. гравий), 200 кг/м3 0,26; 0,27 (СП)
Песок 0,17
Битум 0,008
Полиуретановая мастика 0,00023
Полимочевина 0,00023
Вспененный синтетический каучук 0,003
Рубероид, пергамин 0 — 0,001
Полиэтилен 0,00002
Асфальтобетон 0,008
Линолеум (ПВХ, т.е. ненатуральный) 0,002
Сталь 0
Алюминий 0
Медь 0
Стекло 0
Пеностекло блочное 0 (редко 0,02)
Пеностекло насыпное, плотность 400 кг/м3 0,02
Пеностекло насыпное, плотность 200 кг/м3 0,03
Плитка (кафель) керамическая глазурованная ≈ 0
Плитка клинкерная 0,018
ОСП (OSB-3, OSB-4) 0,0033-0,0040

И напоследок, паропроницаемость материала штука не беспредельная, то есть это только в теории вода может диффузионно просачиваться сквозь материал бесконечной толщины, на практике всё гораздо примитивнее и размер имеет значение. Проще говоря, вода пролазит до определенного уровня, а дальше вступают в действие капиллярные диффузионные составляющие, абсорбирование материала, ветронапорное давление и так далее и тому подобные заумные явления, про которые вам знать не обязательно, но как ни странно они действуют.


Ну, а если вы посмотрите в таблицу паропроницаемости материалов, то в последней правой колонке найдете значения, свыше которых не требуется забивать себе голову, так как не требуется определять сопротивление паропроницанию следующих ограждающих конструкций … б) двухслойных наружных стен помещений с сухим или нормальным режимом, если внутренний слой стены имеет сопротивление паропроницанию более 1,6 м2 ч Па/мг. Это кстати, СНиП II-3-79, а не бабушка нагадала. Умножьте коэффициент паропроницаемости нужного вам материала на 1,6 и вы получите толщину материала в метрах, свыше которой паропроницаемость в расчетах не принимается. Например: паропроницаемость кирпича 0,11 умножим на 1,6 получим 0,176 метра.


Отсюда вывод, если вы не строите бассейн или баню и толщина вашей кирпичной стены более чем 18 см, термин паропроницаемость вам знать необязательно. Все достаточно просто, как и все земное. И теперь вопрос выбора наружного утеплителя для вашей стеныбудет зависеть только от субъективных причин, таких как финансы, трудоемкость монтажа, время года, ну или мнения вашей тещи. Обращаем ваше внимание, как только вы открываете дверь или форточку, давление внутри помещения приходит в равновесие с атмосферным и в этот момент вся «паропроницаемость» улетучивается в форточку, так что чаще проветривайте помещение. Шутка, конечно, но со смыслом.